Propagación de Ondas

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Las ondas se propagan por el medio en el que se transmiten, ya sea un medio material o el vacío.

Este fenómeno puede explicarse de dos formas:

  • Para ondas materiales recurriendo a un modelo de cadena lineal en el que las partículas del material están unidas y se transmiten la perturbación de unas a otras a través de estos enlaces.
  • Para ondas electromagnéticas en las que no hay medio material de transmisión, recurriendo al Principio de Huygens. Como el principio de Huygens también explica la propagación de ondas materiales, se utiliza para ambos tipos.

Principio de Huygens

El principio de Huygens es un método de análisis para fenómenos ondulatorios. Requiere definir nuevos conceptos:

Conceptos

  • Frente de Onda: lugar geométrico de todos los puntos que están en la misma fase en un instante dado.
    • Onda Plana: genera frentes de onda planos.
    • Onda Circular: genera frentes de onda circulares. (Una piedra al caer al agua)
    • Onda Esférica: genera frentes de onda esféricos. (El sonido)
  • Rayo: Cada dirección de propagación perpendicular al frente de onda (en medios homogéneos e isótropos).
  • Envolvente: forma en la que varía la amplitud de una onda.

Enunciado

Cada punto de un frente de onda puede considerarse como foco de nuevas ondas esféricas (denominadas secundarias) que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de onda del que proceden y que forman nuevos frentes de onda.

Puede demostrarse que, por interferencia, las ondas secundarias se anulan en puntos situados más atrás de punto considerado, por lo que el efecto resultante es que la onda "avanza".

Aplicación

El principio de Huygens permite analizar los siguientes fenómenos ondulatorios:

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